生活中的圓周運動(水平面)

1、高中物理 必修 21.1.質(zhì)點做勻速圓周運動的質(zhì)點做勻速圓周運動的條件條件： （1 1）質(zhì)點具有初速度；）質(zhì)點具有初速度； （2 2）質(zhì)點受到的合外力始終與速度方向垂直，）質(zhì)點受到的合外力始終與速度方向垂直， 且兩者在同一平面內(nèi)；且兩者在同一平面內(nèi)； （3 3）合外力大小保持不變，且）合外力大小保持不變，且rvmrmmaFn22高中物理 必修 2“供需供需”平衡平衡 物體做勻速圓周運物體做勻速圓周運動動F2vmr=2.2.對向心力公式的理解對向心力公式的理解提供提供物體做勻速物體做勻速圓周運動的力圓周運動的力物體做勻速圓周物體做勻速圓周運動運動所需所需的力的力從從“供供” “需需”兩方面兩方面

2、研究做圓周運動研究做圓周運動的物體的物體高中物理 必修 21.轉(zhuǎn)彎時所需向心力由轉(zhuǎn)彎時所需向心力由靜靜摩擦力摩擦力提供。提供。FNmgFf mg =FNFf=mV2rrV一、水平路面的轉(zhuǎn)彎一、水平路面的轉(zhuǎn)彎高中物理 必修 22.2.摩擦力是有限的，不能超過最大靜摩擦力摩擦力是有限的，不能超過最大靜摩擦力( (最大靜摩擦力約等于滑動摩擦力最大靜摩擦力約等于滑動摩擦力) )。rvmmgFN2grv一、水平路面的轉(zhuǎn)彎一、水平路面的轉(zhuǎn)彎高中物理 必修 2高中物理 必修 2支支FmgG hL mgtan 合合F二、傾斜路面的轉(zhuǎn)彎二、傾斜路面的轉(zhuǎn)彎高中物理 必修 2rvmFFn2mgtan 合合Lgrhv

3、Lh故：又較小的時候由于sin,sintan支支FmgG hL mgtan 合合F二、傾斜路面的轉(zhuǎn)彎二、傾斜路面的轉(zhuǎn)彎高中物理 必修 2三、火車的轉(zhuǎn)彎三、火車的轉(zhuǎn)彎高中物理 必修 2三、火車的轉(zhuǎn)彎三、火車的轉(zhuǎn)彎高中物理 必修 2外軌外輪內(nèi)輪內(nèi)軌內(nèi)軌火車車輪模型火車車輪模型三、火車的轉(zhuǎn)彎三、火車的轉(zhuǎn)彎高中物理 必修 21 1. .內(nèi)內(nèi)外軌道一樣高時：外軌道一樣高時：F向向心力心力 F F 由外由外側(cè)側(cè)軌道對外軌道對外輪輪的壓力的壓力提供提供三、火車的轉(zhuǎn)彎三、火車的轉(zhuǎn)彎高中物理 必修 22.2.當當外軌略高于內(nèi)軌時：外軌略高于內(nèi)軌時：向心力向心力由由mg和和FN 的的合力提供合力提供FmgFN三、

4、火車的轉(zhuǎn)彎三、火車的轉(zhuǎn)彎高中物理 必修 2三、火車的轉(zhuǎn)彎三、火車的轉(zhuǎn)彎高中物理 必修 2假如你是設計師，你設計了一段半徑為假如你是設計師，你設計了一段半徑為r r，傾角為，傾角為的彎道，按照剛才的分析，你會如何規(guī)定火車轉(zhuǎn)彎的彎道，按照剛才的分析，你會如何規(guī)定火車轉(zhuǎn)彎的速度？的速度？ FNGr 三、火車的轉(zhuǎn)彎三、火車的轉(zhuǎn)彎高中物理 必修 2vFmr 2vFmr 2vFmr 2“供供”“”“需需”是否平衡是否平衡決定物體做何種運決定物體做何種運動動供供需需離心運動的防止和應用離心運動的防止和應用近心、離心、圓周運動近心、離心、圓周運動提供物體做圓提供物體做圓周運動的力周運動的力物體做勻速圓周物體做

5、勻速圓周運動所需的力運動所需的力勻速圓周運動勻速圓周運動離心運動離心運動近心運動近心運動高中物理 必修 22 2解題的關(guān)鍵是根據(jù)平行四邊形定則求出合外力，再根據(jù)解題的關(guān)鍵是根據(jù)平行四邊形定則求出合外力，再根據(jù)涉及到的物理量選用向心力公式，有時需要結(jié)合幾何關(guān)系進行涉及到的物理量選用向心力公式，有時需要結(jié)合幾何關(guān)系進行計算。計算。3 3圓周運動問題解題步驟：確定研究對象圓周運動問題解題步驟：確定研究對象確定軌道平面、確定軌道平面、圓心、半徑圓心、半徑受力分析受力分析列列F F合合F F向向求解求解1 1解決水平面上的圓周運動問題的基本思路解決水平面上的圓周運動問題的基本思路: :在分析受力的在分析

6、受力的基礎上基礎上, ,列豎直方向的平衡方程和水平面上牛頓第二定律方程列豎直方向的平衡方程和水平面上牛頓第二定律方程( (即向心力的表達式即向心力的表達式) )即可即可高中物理 必修 2 如圖，兩個質(zhì)量均為如圖，兩個質(zhì)量均為m m的小木塊的小木塊a a和和b b( (可視為質(zhì)點可視為質(zhì)點) )放放在水平圓盤上，在水平圓盤上，a a與轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)軸OOOO的距離為的距離為l l，b b與轉(zhuǎn)軸的距離為與轉(zhuǎn)軸的距離為2 2l l，木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k k倍，重力加速倍，重力加速度大小為度大小為g g。若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動，用。若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動，用表